(57)【要約】【課題】窒化処理後の最終状態でベーンの角部に盛り上りがないようにすること。【解決手段】あらかじめベーン材を仕上げ加工し、窒化処理により形成された最表面の白層（化合物層）は残した状態で使用に供するベーンであるが、そのままでは前述のベーンの各角の窒化処理による盛り上がりが発生するため、窒化処理前にベーンの各角をバレル処理により面取りするものであり、その後窒化処理を施しても各角の盛り上がりは低減され前記課題を解決することが可能となる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダと、シャフトにより駆動されてシリンダ内で偏心回転するローラと、前記シリンダに径方向に形成した溝に挿入されて前記ローラと先端が摺接するベーンとを備えた冷媒圧縮機の製造方法であって、ベーンは予め角部にＲ０．１〜０．３の面取りを施された後窒化処理を施され、その後研磨、研削加工されないで使用されることを特徴とする冷媒圧縮機の製造方法。
【請求項２】
ベーン各角の面取りをバレル処理によって行うことを特徴とする請求項１記載の冷媒圧縮機の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、業務用および家庭用の冷凍空調装置に使用される冷媒圧縮機の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の冷媒圧縮機としては、表面に窒化処理を施したベーンは窒化による影響でベーンの各面の角部の盛り上がりがあるため、最終仕上げ加工が行われている。特にベーン母材にイオンプレーティング処理を施したもの、窒化処理の後イオンプレーティング処理を施すものについては、ベーンの各角の盛り上がりが問題となっている。
【特許文献１】特開平１０−０４７２７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特にベーン母材にイオンプレーティング処理を施したもの、窒化処理の後イオンプレーティング処理を施すものについては、ベーンの各角の盛り上がりが問題となっている。各角の盛り上がりについては、窒化処理のみを施して使用するベーンでの同様の現象となり、圧縮機メカ部品に対する攻撃性が増大するものであるため、窒化処理後の最終状態でベーンの角部に盛り上りがないようにすることが必要となる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、あらかじめベーン材を仕上げ加工し、窒化処理により形成された最表面の白層（化合物層）は残した状態で使用に供するベーンであるが、そのままでは前述のベーンの各角の窒化処理による盛り上がりが発生するため、窒化処理前にベーンの各角をバレル処理により面取りするものであり、その後窒化処理を施しても各角の盛り上がりは低減され前記課題を解決することが可能となる。前記ベーン各角の面取りバレル処理を窒化後に行う場合、ベーン表面に窒化による白層（化合物層）が存在するため、角部のカケが発生する確率が増大することになる。
【発明の効果】
【０００５】
本発明のベーンは、後工程の窒化によるベーン角部の盛り上りがないよう窒化前に予めバレル処理によってベーンの各角に面取りの大きさを規定しているため、窒化処理による各角の盛り上がりを押さえることができ、ローラ外周面、シリンダ溝面、軸受け端面とのメカ部材の信頼性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
第１の発明は、窒化処理による各角の盛り上がりを低減するため、窒化前にベーン各角のＲの大きさを０．１０から０．３とすることで、窒化による各角の窒化層の盛り上がりが最小とすることが可能となりメカ信頼性を向上することができる。
【０００７】
第２の発明は、ベーンの各角に設定する面取りをバレル工法によるものとするものである。従来、バレルは最終窒化処理後に実施していたが、本発明ではベーンの角部の盛り上りを最小限にするために、図面で示される必要な角Ｒを形成する方法として窒化前に面取りを形成するために実施される。
【０００８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【０００９】
（実施の形態１）
従来の冷媒圧縮機として代表的な例はロータリ圧縮機であり、図１は、本発明の実施の形態における冷媒圧縮機の機構部の縦断面図、図２はその圧縮機構の要部を示す横断面図である。
【００１０】
図１および図２において１は密閉容器であり、電動機部２と圧縮機構部３が配置されている。電動機部２は回転子２ａと固定子２ｂから構成され、回転子２ａには主軸受９と副軸受１０により回転自在に支持されたシャフト８が圧入等の方法により固定されている。圧縮機部３は吸入孔５および径方向のシリンダ溝２３を有するシリンダ２０と、外周面をシリンダ２０の内周面に摺動しながら偏芯回転するローラ７と、ローラ７の内周面に摺動自在に挿入されたシャフト８の偏芯部と、シリンダ溝２３に往復摺動自在に収納されてスプリング２４による押圧力と背圧（吐出圧）により先端部がローラ７に押し付けられてシリンダ内部空間を吸入室２５と圧縮室２６に分割するベーン２１と、シリンダ両端面を密閉する主軸受９および副軸受１０とから構成されている。
【００１１】
次に、本構成によるロータリ圧縮機の動作を説明する。電動機部２に外部から通電することにより回転子が回転してシャフト８が回転駆動される。シャフト８が回転すると偏芯部に摺動自在に取り付けられたローラ７がシリンダ内周面に摺接しながら遊星運動（図２で反時計方向回転）を行う。その結果、ＨＦＣなどの冷媒ガスが吸入管４から吸入孔５を介して吸入室２５に吸い込まれ、同時に圧縮室２６で圧力を上げられた冷媒ガスが吐出切り欠き２２から吐出孔６を通して密閉容器１内に吐出される。
【００１２】
なお、図１では見やすくするために吐出孔６の位置を吸入孔から離れた位置に描いたが、実際には図２に示すようにベーン２１を挟んで吸入孔５の近くに配置されている。
【００１３】
この時、吸入室２５と圧縮室２６とを仕切るベーン２１はスプリング２４とベーン背部にかかる圧力によりローラ７の外周面に押し付けられており、先端部がローラ７の外周面と、側面部がシリンダ溝２３の内壁面と摺動することになる。ベーン２１とローラ７およびシリンダ溝２３の潤滑は定常運転状態では密閉容器底部に貯留されている潤滑油１２を使って行われるが、始動時には摺動部に十分な潤滑油が存在しておらず、吸入された冷媒ガスに僅かながら含まれている潤滑油１２（潤滑油は僅かではあるが冷媒ガスと共に圧縮機から吐出され、冷凍サイクルを循環した後、再び吸入管４から圧縮機に戻ってくる）が使われることになる。
【００１４】
ベーン２１は、一般にハイス系焼結品あるいは高速度鋼材が使用されているが、前述のように、密閉型ロータリ圧縮機の始動時における摺動条件は潤滑油が十分に供給されない厳しいものであり、特にベーンとシリンダ溝の間は往復運動となるため油膜が形成されにくいため更に厳しい摺動条件であるということがいえる。また、近年環境対策のために採用されているＨＦＣ冷媒はそれ自身に潤滑性が乏しいので、ＨＦＣ冷媒を使用したロータリ圧縮機の摺動条件は特に厳しいものであるといえる。
【００１５】
従来の冷媒圧縮機においては、窒化処理前にベーン角部に微小な面取りを設けるか、比較的深く窒化処理をして最終仕上げ加工後、仕上げのバレル処理を施すものであった。特に窒化処理前に角部に面取り選りを設けないと、図４に示すように窒化後の各角は盛り上がり形状となる。本発明は図３に示すように予めベーンの各角に設定する面取りを窒化前の段階でバレル処理によって実施するものである。窒化による各角の盛り上がりの影響をなくすために、窒化前に設定する面取りの大きさを図５に示すようにＲ０．１以上とすることで、窒化の後仕上げ加工しないで使用する今回の窒化ベーンでの角部の盛り上がりの問題が解決できる。ベーンの各面の角部の盛り上がりまたはダレは±１．５μｍまで許容されているため、図６に示すように窒化処理前のバレルによる面取りの大きさと窒化処理後の各角のＲの大きさの関係より、窒化前の面取りの大きさを９５％信頼限界を考慮して
Ｒ０．１〜０．３の範囲に設定すれば、窒化完成状態での角Ｒの大きさが制御できることが判明した。当然バレルメディアの大きさ、バレル処理時間、投入ワークの量によって条件は設定されるのは当然である。
【産業上の利用可能性】
【００１６】
本発明のベーンは、ＨＦＣ冷媒条件下での過酷な運転状況でも、ベーン先端とローラ外周およびシリンダ溝間の摩耗が問題ないベーンが供給できるようになり、しかも従来のＨＦＣ冷媒条件での圧縮機のベーン材として主として使用しているＰＶＤベーンと比較して大幅なコストダウンが可能となり、コストダウンと信頼性の向上を図ることができるため、前述の圧縮機メカ部品間の摩耗に対する課題が解決できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態におけるロータリ圧縮機を示す縦断面図
【図２】本発明の実施の形態における冷媒圧縮機の要部を示す横断面図
【図３】本発明のベーンの製造工程を示すブロック図
【図４】従来のベーンの窒化処理後の角形状を示す図
【図５】本発明のベーンの窒化処理前と窒化処理後の角形状を示す図
【図６】窒化処理前のバレル面取りの大きさと窒化処理後の各角のＲの大きさの関係を示す図
【符号の説明】
【００１８】
１    密閉容器
２    電動機部
３    圧縮機部
４    吸入管
５    吸入孔
６    吐出孔
７    ローラ
８    シャフト
９    主軸受け
１０  副軸受け
１１  締め付けボルト
１２  冷凍機油
２０  シリンダ
２１  ベーン
２２  吐出切欠き      
２３    シリンダ溝
２４  スプリング
２５  吸入室
２６  圧縮室
３１  角部盛り上り
３２  窒化層
３３  角部面取り
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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